El Nancy Grace Roman Space Telescope de la NASA, cada vez más consolidado

El lanzamiento del Nancy Grace Roman Space Telescope de la NASA,a mediados de la década de 2020, revolucionará la astronomía ya que su plataforma de base reside en los avances tecnológicos de los telescopios espaciales Hubble, Spitzer y Webb. El amplio campo de visión y la excelente resolución de la misión permitirán a los científicos realizar grandes estudios cósmicos, proporcionando una gran cantidad de información sobre los reinos celestes, desde nuestro sistema solar hasta el borde del universo observable.

El 23 de julio, el Roman Space Telescope completó con éxito la revisión del diseño de los sistemas terrestres de la misión, que se distribuyen en múltiples instituciones como el Space Telescope Science Institute (STScI) en Baltimore, Maryland; el Goddard Space Flight Center de la NASA en Greenbelt, Maryland; y Caltech/IPAC en Pasadena, California. STScI albergará el Science Operations Center (SOC), Goddard proporcionará el Mission Operations Center y Caltech/IPAC dispondrá el Science Support Center. La aprobación de la revisión del diseño significa que el plan de operaciones científicas proporciona todas las capacidades necesarias de procesamiento y archivo de datos científicos. La misión pasará ahora a la siguiente fase: construir y probar los sistemas de nuevo diseño que permitirán planificar y programar las observaciones de Roman y gestionar los datos resultantes, que se prevé que superen los 20 petabytes (20.000.000 GB) durante los primeros cinco años de operaciones.

Esta infografía muestra la diferencia en el volumen de datos entre los telescopios espaciales Nancy Grace Roman, Webb y Hubble. Cada día, Roman enviará más de 500 veces más datos a la Tierra que el Hubble.
Créditos: Goddard Space Flight Center de la NASA.

“En STScI, estamos muy entusiasmados con las oportunidades de descubrimientos que traerá Roman. Todas las áreas de la astrofísica se beneficiarán”, dijo la subdirectora de STScI, Nancy Levenson. “Estamos desarrollando herramientas novedosas y nuevas formas de trabajar para que la comunidad global de investigación pueda hacer un mejor uso del potencial de esta misión espacial de ‘macrodatos'”.

“Se requiere mucho trabajo para llegar a esta etapa en cualquier misión espacial, y nuestro equipo realizço un esfuerzo extra debido a la pandemia de COVID-19. La finalización con éxito de la revisión del diseño es un testigo de todos sus esfuerzos”, dijo Cristina Oliveira, directora adjunta del SOC en STScI.

El STScl en su función de Science Operations Center, planificará, programará y llevará a cabo observaciones; procesará y archivará conjuntos de datos de la misión e involucrará e informará a la comunidad astronómica y al público. STScI colaborará estrechamente con el Goddard Space Flight Center de la NASA, que gestiona la misión y albergará el Mission Operations Center (MOC). El MOC es responsable de las operaciones generales de la nave espacial y de supervisar los datos transmitidos entre la nave espacial y la tierra. La colaboración incluye a Caltech/IPAC, sede del Roman Science Support Center (SSC), que trabaja con los otros elementos del sistema terrestre para lograr los objetivos científicos y operativos de Roman.

El Science Support Center de Caltech/IPAC tiene la tarea de crear y gestionar las convocatorias de propuestas de la comunidad científica en general. También dirigirá la planificación de la observación del Instrumento Coronagraph y los productos de datos y proporcionará un entorno de análisis de datos para el instrumento y el equipo de la comunidad. Además, es responsable del alcance comunitario de la ciencia relacionada con los exoplanetas (planetas más allá de nuestro sistema solar) y los descubrimientos científicos provenientes de observaciones espectroscópicas. El SSC también está desarrollando y operando canalizaciones de datos científicos para procesar los datos espectroscópicos del Wide Field Instrument y para la ciencia de microlentes de exoplanetas.

Goddard está desarrollando el Wide Field Instrument para realizar los principales estudios científicos, y el Jet Propulsion Laboratory de la NASA está desarrollando el Instrumento Coronagraph para realizar imágenes de observaciones directas a exoplanetas.

Ampliando nuestra visión

Roman podrá capturar un área 100 veces más grande que el Hubble en una sola imagen. Esto le permitirá realizar estudios de campo amplio con una resolución espacial, que será el modo de funcionamiento principal del observatorio.

“A diferencia de Hubble y Webb, Roman es ante todo una misión de investigación”, explicó el científico interino de la misión SOC John MacKenty de STScI. “Nuestro papel es ayudar a recopilar información de la comunidad astronómica, preparar esos estudios para que la comunidad pueda hacer ciencia y brindar a la comunidad las herramientas que necesitan para realizar sus investigaciones”.

Las investigaciones de Roman generarán montañas de datos, creando nuevos desafíos para los científicos que buscan analizar esos datos. Como resultado, STScI prioriza el uso de la informática basada en la nube para el procesamiento de los datos de Roman.

“En lugar de enviar los datos al astrónomo, estamos llevando al astrónomo a los datos”, dijo el ingeniero de sistemas de misión del SOC, Chris Hanley, de STScI.

Todos los datos recopilados por el Roman Space Telescope serán accesibles a través del Barbara A. Mikulski Archive for Space Telescopes (MAST) en STScI. Esos datos estarán disponibles públicamente a los pocos días de las observaciones, una novedad para una misión insignia de astrofísica de la NASA. Dado que los científicos de todo el mundo tendrán acceso rápido a los datos, podrán descubrir y seguir rápidamente fenómenos de corta duración, como las explosiones de supernovas.

La ciencia del Roman Space Telescope

El Roman Space Telescope habilitará nuevas ciencias en todas las áreas de la astrofísica. Puede buscar planetas, cometas y asteroides enanos en nuestro sistema solar. Obtendrá imágenes de estrellas a lo largo de nuestra propia galaxia para medir su estructura e investigar su historia de formación. También examinará los lugares de nacimiento de las estrellas, viveros gigantes de gas y polvo que el gran campo de visión de Roman podrá captar vez en alta resolución.

Al mirar profundamente a amplias franjas de secciones aparentemente en blanco del cielo, Roman obtendrá imágenes de alta resolución de un número sin precedentes de galaxias. Trazará un mapa de la distribución de la materia oscura dentro de grandes cúmulos de galaxias y descubrirá miles de galaxias con corrimientos al rojo muy altos, lo que proporcionará las herramientas para estudiar cómo cambian las galaxias a lo largo del tiempo cósmico.

Los estudios de Roman brindarán nuevos conocimientos sobre la historia y la estructura del universo, incluida la misteriosa “energía oscura” que hace que el espacio se expanda cada vez más rápido. Este nuevo y poderoso observatorio también se basará en la amplia base del trabajo iniciado con el Hubble y otros observatorios como Kepler/K2 y el Transiting Exoplanet Survey Satellite (TESS) en planetas fuera de nuestro sistema solar. Descubrirá miles de exoplanetas utilizando su cámara de campo amplio. Su instrumento Coronagraph llevará a cabo una demostración de tecnología y, dependiendo de su rendimiento, podrá proporcionar estudios de las atmósferas de planetas gaseosos gigantes que orbitan otras estrellas.

El Nancy Grace Roman Space Telescope se administra en el Goddard Space Flight Center de la NASA en Greenbelt, Maryland, con la participación del Jet Propulsion Laboratory de la NASA y Caltech/IPAC en el Sur de California, el Space Telescope Science Institute en Baltimore, y un equipo compuesto por científicos de varias instituciones de investigación. Los principales colaboradores son Ball Aerospace and Technologies Corporation en Boulder, Colorado; L3Harris Technologies en Melbourne, Florida; y Teledyne Scientific & Imaging en Thousand Oaks, California.

Versión en inglés de esta noticia.

Edición: R. Castro.